2020版高考化学大一轮复习化学实验基础与实验化学专项突破练（十） 6页

专项突破练(十)　加试第31题 ‎1．(2017·丽水衢州湖州三地市9月教学质量检测)过氧硫酸氢钾复合盐(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)易分解，可用作漂白剂、NOx和SO2等的脱除剂。某研究小组制备过氧硫酸氢钾复合盐的流程如下图：‎ 已知：浓硫酸与H2O2反应，部分转化为过氧硫酸(化学式为H2SO5，是一种一元强酸)‎ ‎(1)若反应物的用量一定，在“转化”中为防止过氧化氢的分解，可采取的有效措施或操作有(写出两种)____________________、____________________。‎ ‎(2)结晶操作中，加入K2CO3反应可获得过氧硫酸氢钾复合盐晶体，该过程的离子方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 过氧硫酸氢钾复合盐产率(以产品含氧量表示)随溶液pH和温度的变化关系如下图所示。则该过程适宜的条件是____________________。‎ - 6 -‎ ‎(3)下列说法不正确的是________。‎ A．将晶体转移至布氏漏斗时，若器壁上粘有少量晶体，应用滤液淋洗 B．抽滤时，为防止滤纸穿孔，可适当关小水龙头或多加一层滤纸 C．用95%乙醇洗涤晶体目的是洗除晶体表面的杂质，易于得到干燥晶体 D．为加快产品的干燥，可高温烘干 ‎(4)产品中KHSO5含量的测定：‎ 取‎1.000 g产品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，加入5 mL 10%的硫酸和10 mL 25%的碘化钾溶液，再加入2 mL淀粉溶液作指示剂，用0.200 0 mol·L－1的硫代硫酸钠标准液滴定至终点，消耗标准液的体积为25.00 mL。‎ 已知：2KHSO5＋4KI＋H2SO4===2I2＋3K2SO4＋2H2O；‎ I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI。‎ 则产品中KHSO5的质量分数为________。‎ 答案　(1)用冰水浴冷却　缓慢滴加浓硫酸，不断搅拌 ‎(2)10K＋＋5CO＋12H＋＋4SO＋4HSO===2(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)↓＋5CO2↑＋5H2O 控制pH在2.0～2.5之间、温度‎0 ℃‎左右　(3)D ‎(4)38.00%‎ 解析　(1)浓硫酸与H2O2溶液混合时，放出大量的热，温度高，H2O2易分解，故在“转化”中，用冰水浴冷却；同时缓慢滴加浓硫酸并不断搅拌也可防止过氧化氢的分解。(2)H2SO5与K2CO3反应可获得过硫酸氢钾复盐晶体，因为H2SO5为一元强酸，故还有二氧化碳生成，则离子方程式为10K＋＋5CO＋12H＋＋4SO＋4HSO===2(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)↓＋5CO2↑＋5H2O。根据图像可判断‎0 ℃‎、pH在2～2.5之间时，过氧硫酸氢钾复合盐产率(以产品含氧量表示)最大，故此条件为最适宜条件。(3)将晶体转移至布氏漏斗时，若器壁上粘有少量晶体，应用滤液淋洗，A正确；抽滤时，为防止滤纸穿孔，可适当关小水龙头或多加一层滤纸，B正确；用95%乙醇洗涤晶体目的是洗除晶体表面的杂质，易于得到干燥晶体，C正确；过氧硫酸氢钾复合盐易分解，不能高温烘干，D错误。(4)已知：2KHSO5＋4KI＋H2SO4===2I2＋3K2SO4＋2H2O、I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI，则有关系式KHSO5～2Na2S2O3，消耗硫代硫酸钠的物质的量是0.200 0 mol·L－1×0.025 ‎00 L＝0.005 000 mol，所以KHSO5的物质的量是0.002 500 mol，则产品中KHSO5的质量分数为×100%＝38.00%。‎ - 6 -‎ ‎2．(2017·温州市高三9月选考适应性测试)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品，广泛应用于石油化工、有机合成等行业。CuCl晶体呈白色，微溶于水，不溶于稀盐酸和乙醇，露置于潮湿空气中易水解氧化为绿色的[Cu2(OH)3Cl]，见光易分解。某研究小组以CuCl2(含少量Fe2＋)粗品为原料制取CuCl，设计的合成路线如下：‎ 已知：①在较高的盐酸浓度下，Fe3＋能溶解于甲基异丁基甲酮。‎ ‎②CuCl 在溶液中存在：CuCl(s) ＋2Cl－(aq)[CuCl3]2－(aq)。‎ 请回答：‎ ‎(1)下列叙述正确的是________。‎ A．CuCl2原料中含有的Fe2＋等杂质经氧化、萃取几乎都在有机相中被除去 B．加入萃取剂后，混合物转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振摇 C．经几次振摇并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层 D．用浓盐酸洗涤分液后的有机相时，需在分液漏斗中进行 ‎(2)上述合成路线中，SO2通入混合液的实验装置如下图所示：‎ ‎①装置D的作用是___________________________________________________________。‎ ‎②C中反应的离子方程式为_____________________________________________________。‎ ‎(3)上述合成路线中，向混合液中加入大量去氧水的目的是______________。‎ - 6 -‎ ‎(4)上述合成路线中，一系列操作包括：抽滤、洗涤、干燥。干燥时应注意密封、__________。‎ ‎(5)现称取‎1.200 g产品，用硫酸酸化的硫酸铁溶解，并稀释成250 mL。每次用移液管移取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.010 00 mol·L－1 KMnO4溶液滴定平均消耗24.00 mL。‎ ‎①用移液管吸取25.00 mL溶液后，把溶液转移到锥形瓶中的具体操作为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②产品中CuCl的纯度为________(本实验条件下，Cl－难于被MnO氧化)。‎ 答案　(1)AD　(2)①吸收尾气，防止污染环境　②2Cu2＋＋SO2＋2H2O＋6Cl－===2[CuCl3]2－＋SO＋4H＋　(3)使平衡CuCl(s) ＋ 2Cl－[CuCl3]2－逆向移动，生成CuCl沉淀　(4)避光　(5)①将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管　②99.50%‎ 解析　(1)①在较高的盐酸浓度下，Fe3＋能溶解于甲基异丁基甲酮可知，Fe2＋等杂质经氧化、萃取几乎都在有机相中被除去，故A正确；加入萃取剂后，混合物转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，用力反复倒转振摇，故B错误；经几次振摇并放气后，将分液漏斗置于铁架台上静置待液体分层，故C错误；用浓盐酸洗涤分液后的有机相时，需要分液，则要在分液漏斗中进行，故D正确。‎ ‎(2) ①二氧化硫有毒，需要用氢氧化钠吸收尾气，防止污染环境。‎ ‎②C中Cu2＋与SO2发生氧化还原反应生成[CuCl3]2－和SO。‎ ‎(3)向混合液中加入大量去氧水减小溶液的浓度，使平衡CuCl(s) ＋ 2Cl－[CuCl3]2－逆向移动，生成CuCl沉淀。‎ ‎(5)①用移液管吸取25.00 mL溶液的操作是将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与锥形瓶内壁接触，松开食指使溶液全部流出，数秒后，取出移液管。‎ ‎②根据关系式 ‎5CuCl　　～　　 KMnO4‎ ‎497.5 g‎ 1 mol x g 0.01 mol·L－1×‎‎0.024 L x＝0.119 4‎ - 6 -‎ CuCl的纯度为××100%＝99.5%。‎ ‎3．(2017·金华市高三9月十校联考)甲酸铝广泛用于化工、石油等生产，120～‎150 ℃‎左右分解。在‎0 ℃‎时，溶解度为‎16 g,‎100 ℃‎时，溶解度为‎18.4 g。‎ 首先用废铝渣制取Al(OH)3固体，流程如下：‎ ‎(1)调节pH用________试剂为好。某同学在减压过滤时，布氏漏斗内没有得到产品，可能原因是________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ - 6 -‎ ‎然后将氢氧化铝和甲醛依次加入到质量分数为50%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1∶3∶2)，装置如图1，最终可得到含甲酸铝90%以上的优质产品。反应式为2Al(OH)3＋6HCHO＋3H2O2===2Al(HCOO)3＋6H2O＋3H2↑。‎ ‎　‎ ‎(2)反应过程可看作两步进行，第一步__________________________________(写出化学方程式)，第二步为甲酸与Al(OH)3反应生成甲酸铝。‎ ‎(3)反应温度最好控制在30～‎70 ℃‎之间，温度不宜过高，主要原因是_________________‎ ‎____________________________________________________________________________。‎ ‎(4)实验时需强力搅拌45 min，最后将溶液________，抽滤，洗涤，干燥得产品。可用酸性KMnO4标准溶液滴定法来测定产品纯度，滴定起始和终点的滴定管液面位置见上图2, 则消耗的酸性KMnO4标准溶液体积为______ mL。‎ 答案　(1)氨水　生成的Al(OH)3 是胶状沉淀　(2)2HCHO＋H2O2===2HCOOH＋H2↑　(3)防止H2O2分解及HCHO挥发　(4)蒸发结晶　16.00‎ 解析　(1)氢氧化铝易溶于强碱，难溶于弱碱，为减少氢氧化铝的损失，选用弱碱；氢氧化铝胶体能透过滤纸。(2)根据题意，第一步反应为甲醛被氧化为甲酸。(3)温度过高H2O2分解速率加快、HCHO挥发速度加快。(4)甲酸铝的溶解度受温度影响不大，获得晶体的方法是蒸发结晶；滴定开始时液面读数是2.50，滴定结束时液面读数是18.50。消耗的酸性KMnO4标准溶液的体积为16.00 mL。‎ - 6 -‎